[发明专利]一种光学成像卫星敏捷机动姿态确定方法

摘要

一种光学成像卫星敏捷机动姿态确定方法，涉及卫星姿态确定领域。解决了现有卫星姿态确定方法在确定计算过程中，卫星姿态大角度机动初期产生大的振动，这种振动降低了卫星的姿态控制精度，导致光学卫星成像任务无法顺利进行的问题。该方法包括以下步骤：步骤一、根据卫星姿态运动学方程获得系统状态方程和观测方程；步骤二、根据系统状态方程和观测方程获得卡尔曼滤波器的增益矩阵；步骤三、利用卡尔曼滤波器并根据卡尔曼滤波器的滤波参数的变化实现敏捷机动姿态确定。本发明适用于确定卫星敏捷机动姿态。

主权项

一种光学成像卫星敏捷机动姿态确定方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤一、根据卫星姿态运动学方程获得系统状态方程和观测方程；步骤二、根据系统状态方程和观测方程获得卡尔曼滤波器的增益矩阵；步骤三、利用卡尔曼滤波器并根据卡尔曼滤波器的增益矩阵的变化实现敏捷机动姿态确定，具体实现过程为：判断目标姿态四元数与当前计算获得姿态四元数之间的误差四元数矢量部分△q₁₃的任意一项是否大于0.01，并判断卫星姿态工作模式是否为拍照模式或者数传模式；若误差四元数矢量部分△q₁₃的任意一项大于0.01且卫星姿态工作模式为拍照模式或者数传模式，此时卫星处于敏捷机动过程，则保存前一时刻，即k‑1时刻的卡尔曼滤波器的增益矩阵K_k‑1，将K_k‑1作为卫星敏捷机动过程中的常值增益矩阵保持不变进行姿态确定；若误差四元数矢量部分△q₁₃的任意一项不大于0.01或卫星姿态工作模式不为拍照模式或者数传模式，此时卫星的敏捷机动过程结束，则对不同时刻的卡尔曼滤波器的增益矩阵进行更新并循环执行步骤一和步骤二，实现对卫星敏捷机动姿态确定。